2020年中國光模塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析：硅光模塊成為技術(shù)發(fā)展趨勢之一[圖]

     一、5G電信與400G數(shù)通市場共振，光模塊行業(yè)站在新景氣周期起點

    1、5G時代運(yùn)營商資本開支回暖提升光模塊產(chǎn)業(yè)景氣

    5G商用落地將有望帶動移動數(shù)據(jù)流量的激增，推高數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)流量。5G高速率的特點將大大提升移動數(shù)據(jù)使用流量，網(wǎng)速提升10倍后，用戶相應(yīng)的使用需求也會隨之上漲，業(yè)界預(yù)測5G網(wǎng)絡(luò)的DOU至少是60G。參考韓國5G商用后情況，5G網(wǎng)絡(luò)月均整體流量從2019年4月的5,938TB/月提升到2020年2月的132,057TB/月，使用量10個月內(nèi)增長22.24倍，已超過4G流量使用量的1/4。2020年2月，韓國5G用戶DOU高達(dá)25.22GB，同期的4GDOU僅為9.26GB，5G數(shù)據(jù)使用量約為4G的2.72倍。2020年2月國內(nèi)DOU達(dá)到8.88GB，按照韓國早期5G/4G的比例推算，當(dāng)月國內(nèi)5G用戶平均月流量已突破20GB。此外5G時代的到來將提升數(shù)據(jù)中心流量和推動數(shù)據(jù)中心設(shè)備的更新?lián)Q代。車聯(lián)網(wǎng)、AR/VR、高清視頻直播等5G下游應(yīng)用的高速發(fā)展和企業(yè)上云的大趨勢將帶動數(shù)據(jù)中心流量的提升，從而推動數(shù)據(jù)中心的代際更迭，使其核心網(wǎng)絡(luò)從100G提升至400G升級。

韓國4G和5G移動數(shù)據(jù)流量對比

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    隨著5G商用落地，三大運(yùn)營商資本開支明顯回升，有望打開電信市場新增長空間。2018年，4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已進(jìn)入尾期，運(yùn)營商資本開支下滑底谷。2019年6月工信部向中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國廣電發(fā)放5G牌照，標(biāo)志著5G商用的正式落地，5G建設(shè)周期正式拉開帷幕。從2019年起三大運(yùn)營商資本開支增速開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，2019年三大運(yùn)營商資本開支達(dá)到約2999億元，同比增長4.50%，預(yù)計2020年合計資本開支約為3348億元，同比增長11.65%，進(jìn)一步確立了三大運(yùn)營商資本開支重回上升通道的趨勢。國家高層和各部委多次強(qiáng)調(diào)加快5G建設(shè)，我們認(rèn)為2020年三大運(yùn)營商有望年內(nèi)調(diào)整資本開支，進(jìn)一步優(yōu)化和擴(kuò)大5G投資，整體資本開支在5G規(guī)模建設(shè)的拉動下出現(xiàn)較大增長，三大運(yùn)營商2020年全年實際資本開支同比增速有望超過15%，接近3500億元。

三大運(yùn)營商資本開支增速從2019年開始由負(fù)轉(zhuǎn)正，重回上升通道

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    運(yùn)營商資本開支聚焦無線網(wǎng)和承載網(wǎng)，有望帶動前傳光模塊和中回傳光模塊需求的放量增長。從各運(yùn)營商2019年的投資結(jié)構(gòu)上來看，移動網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)的資本開支占比高達(dá)75%左右，是運(yùn)營商CAPEX增長的主要部分。2019年三大運(yùn)營商投向無線網(wǎng)合計約1469億元，同比增長25.59%，投資占比接近50%。在此基礎(chǔ)上，2020年無線網(wǎng)資本開支進(jìn)一步增長23.23%，達(dá)1810億元，已超過TDD-LTE整體規(guī)模建設(shè)的首年（2014年，1719億元），略低于FDD-LTE規(guī)模建設(shè)首年（2015年，2041億元），投資占比達(dá)到54.06%，將成為資本開支的主要流向并有望帶動前傳光模塊需求增長。此外隨著2020年SA組網(wǎng)需求的增加，傳輸網(wǎng)部分有望結(jié)束連續(xù)4年的下滑，在2020年實現(xiàn)1.48%的同比增長，投資總額約為834億元。5G網(wǎng)絡(luò)以SA組網(wǎng)為主，需建設(shè)獨立的5G承載網(wǎng)，釋放中回傳光模塊的需求。

2020年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資實現(xiàn)增長

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2020年三大運(yùn)營商無線和傳輸投資占比持續(xù)提升

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    2、云計算巨頭資本開支回暖疊加400G產(chǎn)品升級換代，打開數(shù)通光模塊增長新空間

    產(chǎn)業(yè)鏈下游云計算巨頭資本開支逐步回暖將推動云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展。受到去庫存和移動互聯(lián)網(wǎng)步入4G后周期流量增速放緩的影響，海外四大云計算巨頭（谷歌、亞馬遜、微軟、Facebook）的資本支出在2018年Q2出現(xiàn)下滑，2019年Q1達(dá)到近一年谷底。隨著廠商去庫存的逐漸完成，2019年Q2和Q3北美云計算巨頭資本開支開始逐步回暖，Q3達(dá)到183億美元，較Q1的143億增長近28.03%。北美5G逐步商用帶來流量增速的提升，疊加2019年底400G交換機(jī)芯片的推出，2019年Q4北美主要云計算巨頭的資本開支持續(xù)提升，資本開支之和環(huán)比增長3.61%，同比增長0.99%，其中增幅最大為Facebook環(huán)比增長16.08%。隨著資本開支回暖和數(shù)據(jù)中心的代際更迭，云基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將有望迎來上升期，打開數(shù)通光模塊需求空間。

海外云計算四巨頭資本開支持續(xù)回升

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    國內(nèi)云計算巨頭（阿里巴巴、騰訊和百度）單季資本開支達(dá)近三年峰值。2019年Q4三巨頭單季度的資本開支整體達(dá)到242億元，同比增長由負(fù)轉(zhuǎn)正至37.7%，環(huán)比延續(xù)上升趨勢，增加48.5%。隨著國內(nèi)企業(yè)上云的加速和5G商用后移動數(shù)據(jù)流量的提升，將有望推動國內(nèi)云計算巨頭提升資本開支以提高其處理數(shù)據(jù)能力。

2017年-2019年國內(nèi)云計算三巨頭資本開支

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    3、光模塊產(chǎn)業(yè)鏈格局呈橄欖球式分布，中游模塊封裝競爭激烈凸顯高端產(chǎn)品價值

    較高的技術(shù)壁壘和復(fù)雜工藝流程，光芯片在光模塊成本中占比較高。簡單來看，光芯片主要由光芯片、電芯片、光組件和其他結(jié)構(gòu)件所構(gòu)成，其中上游光器件元件是光模塊成本中的主要部分，在光器件元件中，光發(fā)射模塊TOSA和光接收模塊ROSA成本占比較高。TOSA的主體為激光器芯片（VCSEL、DFB、EML等），ROSA的主體為探測器芯片（APD/PIN等）。隨著市場對光模塊高速率需求的提升，光芯片的性能要求和制造工藝難度在增加，光芯片在光器件以及光模塊中成本占比進(jìn)一步提升，根據(jù)公開資料整理分析，一般光模塊中光芯片成本占比在30%-40%之間，在高端高速光模塊中，這一占比可以達(dá)到50%左右。

SFP封裝光模塊的結(jié)構(gòu)圖

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    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國光模塊行業(yè)市場運(yùn)行態(tài)勢及未來發(fā)展前景報告》數(shù)據(jù)顯示：光模塊產(chǎn)業(yè)鏈競爭格局呈橄欖球式分布，上游芯片和下游設(shè)備競爭格局確立，具備技術(shù)和資本壟斷優(yōu)勢，中游競爭較為激烈，模塊廠商眾多，向高端產(chǎn)品升級成為光模塊廠商脫穎而出的重要途徑。光模塊產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為“芯片->器件->模塊->設(shè)備”這四大環(huán)節(jié)。其中上游的芯片、器件和下游的設(shè)備市場參與競爭者較少，但把控著產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)端和需求端，影響較大。中游的模塊則由于技術(shù)門檻相對較低，參與者較多，特別是低端低速的光模塊封裝廠商，所以市場競爭激烈。在技術(shù)差異較小的情況下，激烈的競爭最終體現(xiàn)在光模塊的價格廝殺中，光模塊廠家的毛利率和業(yè)績承受較大壓力，光模塊廠商希望通過向高端400G數(shù)通和25G前傳光模塊的升級，在高端市場占據(jù)一席之地。

    上游：主要包括芯片、組件以及兩者組成的光器件。芯片包括光芯片和電芯片，這兩部分占整個光模塊價值量的較大部分，同時由于技術(shù)門檻較高，供應(yīng)商較少，其性能和產(chǎn)能對光模塊產(chǎn)業(yè)鏈的影響較為深遠(yuǎn)。保持安全的供應(yīng)鏈運(yùn)轉(zhuǎn)，對光模塊廠商的經(jīng)營尤為重要。目前高端的光芯片和電芯片國產(chǎn)率較低，對進(jìn)口依賴性較大。光組件主要是無源器件和結(jié)構(gòu)件，部分高端產(chǎn)品涉及精密加工領(lǐng)域，也具有較高技術(shù)門檻。

    中游：光模塊的封裝生產(chǎn)按應(yīng)用場景不同可分為電信領(lǐng)域和數(shù)通領(lǐng)域，兩者的外觀和功能作用都類似，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異較大，供應(yīng)鏈和下游客戶差別也較大。由于光模塊應(yīng)用場景較多，具體型號需求廣泛，低中高性能的光模塊生產(chǎn)能力要求不同，對應(yīng)生產(chǎn)廠商的實力參差不齊，競爭整體激烈程度較高，但涉及高端高速的產(chǎn)品仍處于藍(lán)海市場。

    下游：按光模塊的場景對應(yīng)下游客戶可分為兩大類，電信客戶和互聯(lián)網(wǎng)客戶。電信客戶主要包括電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如無線基站、傳輸系統(tǒng)、PON網(wǎng)絡(luò)等的設(shè)備制造商和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營商；互聯(lián)網(wǎng)客戶則是近年興起的數(shù)據(jù)中心相關(guān)的服務(wù)器、交換機(jī)和路由器的設(shè)備制造商和使用者。兩個市場差異較大但相互間又存在較為緊密的商業(yè)關(guān)系，需綜合分析以對光模塊整體市場有準(zhǔn)確的把握。

橄欖型格局分布的光通信產(chǎn)業(yè)鏈

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    產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步向中國集中，國內(nèi)光模塊供應(yīng)商開始主導(dǎo)全球市場，市場份額有望超50%。LightCounting最近一期調(diào)查報告指出，來自中國的中際旭創(chuàng)、海信、光迅科技、華工正源和新易盛等5家光模塊廠商有望在2020年進(jìn)入全球前十，主導(dǎo)全球光模塊市場，對比2010年時只有一家中國企業(yè)進(jìn)入前十。中際旭創(chuàng)有望在2020年終結(jié)Finisar的“連冠”記錄，登頂光模塊前十排行榜。報告發(fā)布時未考慮到新冠病毒的爆發(fā)的影響，如今中國已經(jīng)率先從新冠疫情的陰影中走出，大部分地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，歐美等國仍深受新冠疫情影響。疊加近期中國5G網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心建設(shè)的加速落地，中國光通信產(chǎn)業(yè)有望率先迎來強(qiáng)勁復(fù)蘇期，中國光模塊廠商有望進(jìn)一步提升全球市場份額。

近10年全球光模塊供應(yīng)商Top10變化情況

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    二、數(shù)據(jù)流量爆發(fā)為數(shù)通光模塊市場注入新活力

    1、IDC行業(yè)景氣向上助力光模塊需求增長

    數(shù)據(jù)流量爆發(fā)增大對IDC資源需求。由于5G通信技術(shù)下游應(yīng)用空間廣泛，三大應(yīng)用場景下數(shù)據(jù)量將進(jìn)入新一輪爆發(fā)。此外，云計算業(yè)務(wù)的擴(kuò)張和邊緣計算的崛起也使得數(shù)據(jù)流量激增。2021年全球經(jīng)IDC處理的數(shù)據(jù)流量將達(dá)到20.6ZB，占全球產(chǎn)生流量的比例為99.04%；其中，IDC內(nèi)部處理的流量、IDC之間流動的流量、IDC到用戶的流量分別為14.7ZB、2.8ZB和3.1ZB。全球僅0.2ZB的流量不屬于數(shù)據(jù)中心，占全球流量比例為0.96%。從增速上看，2016-2021年全球數(shù)據(jù)中心流量復(fù)合增速將達(dá)25%；而云數(shù)據(jù)中心流量增速將會更快，年復(fù)合增長率為27%。IDC主導(dǎo)著全球數(shù)據(jù)流量的處理與交換，數(shù)據(jù)流量爆發(fā)將會增加對IDC資源的需求。

2021年全球云數(shù)據(jù)中心流量流向預(yù)測

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2021年全球數(shù)據(jù)流量處理情況預(yù)測

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全球數(shù)據(jù)中心流量預(yù)測

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云數(shù)據(jù)中心流量預(yù)測

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    光模塊是數(shù)據(jù)中心光通信網(wǎng)絡(luò)重要一環(huán)。數(shù)據(jù)中心中數(shù)據(jù)互聯(lián)互通賴于光通信，而光通信網(wǎng)絡(luò)中光模塊是必不可少的。在數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡(luò)流量模式可分為兩類，其一客戶端和服務(wù)器之間的流量，其二不同服務(wù)器之間的流量與數(shù)據(jù)中心或不同數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)流?；谶@兩類流量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心通信光模塊可按照連接類型分為三類：第一類是用于實現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)，第二類是用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的內(nèi)部互聯(lián)，第三類是用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)（DCI）。數(shù)據(jù)中心傳輸功能的實現(xiàn)離不開光模塊的參與，光模塊在數(shù)據(jù)中心中處于關(guān)鍵地位，IDC建設(shè)和升級將拉動光模塊需求。

    云計算廠商資本開支回暖，逐漸走出去庫存周期。IDC建設(shè)離不開資金投入，云計算廠商作為主要投資來源，對產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展具有一定的影響。由于北美云計算產(chǎn)業(yè)起步較早且發(fā)展較為成熟，所以北美云計算廠商的資本開支（CAPEX）是云計算行業(yè)較為關(guān)注的焦點之一。北美云計算廠商自2018年Q2起進(jìn)入去庫存周期，資本開支（CAPEX）有所放緩。但在2019年Q2情況有所緩解，北美云計算廠商CAPEX環(huán)比重回正值，開支有所放大，正逐步走出去庫存周期。此外，國內(nèi)云計算廠商也加快擴(kuò)張的步伐。其中百度自2019年10月27日以來，一月內(nèi)開工三個超大型云計算數(shù)據(jù)中心；中國移動云能力中心副總經(jīng)理吳世俊在中國移動全球合作伙伴大會表示，移動云的發(fā)展目標(biāo)是三年內(nèi)進(jìn)入國內(nèi)云服務(wù)商第一陣營，三年投資總規(guī)模在千億級以上。

北美云計算廠商CAPEX

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    2、IDC葉脊架構(gòu)改變

    IDC布局向葉脊架構(gòu)轉(zhuǎn)變。由于過去數(shù)據(jù)流量以南北數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)中心與客戶端之間）為主，三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是IDC主要布局方案。在此方案中，由于三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會對路由交換的路徑具有影響，這將導(dǎo)致東西向流量最多將需要5層的轉(zhuǎn)發(fā)才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移，時延是一個較為突出的問題。根據(jù)思科預(yù)測，2021年數(shù)據(jù)中心內(nèi)部數(shù)據(jù)占數(shù)據(jù)總量71.5%，有著內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的需求。在數(shù)據(jù)量增加且對時延具有較高要求的情況下，三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已很難滿足數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)男枨蟆４送?，為滿足云計算等應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化、數(shù)據(jù)中心大型化等已經(jīng)成為趨勢，三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已難以適應(yīng)時代發(fā)展。所以葉脊架構(gòu)成為IDC布局的新選擇。葉脊架構(gòu)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心全網(wǎng)狀鏈接，通過鏈接所有葉交換機(jī)和脊交換機(jī)，在服務(wù)器數(shù)據(jù)交換過程中減少設(shè)備尋找或者等待連接的需求，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，滿足高性能計算集群應(yīng)用。在此框架下，一方面可以降低網(wǎng)絡(luò)延遲，另一方面可提升數(shù)據(jù)中心的可拓展性。

IDC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

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    葉脊架構(gòu)增加高性能光模塊需求。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和葉脊架構(gòu)在鏈路的設(shè)計上存在差異。在數(shù)據(jù)中心10G解決方案中，三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在接入層交換機(jī)外部接入以及與內(nèi)部服務(wù)器連接采用1G/10G鏈路連接，匯聚層采用40G鏈路接入和100G鏈路上行至核心層。而葉脊架構(gòu)在葉交換機(jī)外部接入以及與內(nèi)部服務(wù)器之間連接采用10G鏈路，葉交換機(jī)上行與脊交換機(jī)連接采用40G或100G鏈路。在葉脊構(gòu)架下，所有葉脊交換機(jī)需要連接，所以對于高速光模塊的需求較三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)大，其數(shù)量將達(dá)10倍以上。光模塊迭代以應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)升級及架構(gòu)改變。以太網(wǎng)接口的傳輸速率在過去幾十年來大體呈線性增長，增速約每10年增長10倍。在10G解決方案中，服務(wù)器的接口是10Gbps，交換機(jī)間的接口是40Gbps。而隨著數(shù)據(jù)流量爆發(fā)，以太網(wǎng)傳輸速率升級已成為趨勢，目前數(shù)據(jù)中心多數(shù)使用25G/100G網(wǎng)絡(luò)方案（服務(wù)器的接口是25Gbps，交換機(jī)間互聯(lián)的接口是100Gbps）?；贗DC向更高速網(wǎng)絡(luò)迭代，對光模塊性能的要求也將有所提升。由于現(xiàn)階段新建IDC大多采取葉脊架構(gòu)且對于部分光模塊進(jìn)行迭代，這將增加對高速光模塊需求。

數(shù)通光模塊銷售預(yù)測

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    3、數(shù)通光模塊將迎來迭代

    100G光模塊是主流產(chǎn)品，400G產(chǎn)品密集發(fā)布。100G數(shù)通光模塊從2016年起開始大規(guī)模部署，而下一代400G產(chǎn)品已有多家公司發(fā)布，其中不乏國內(nèi)光模塊廠商。100Gb/s光模塊在2017年開始迅猛增長，預(yù)計到2022年，100Gb/s光模塊銷售收入將超過70億美元。目前，100G產(chǎn)品還在大量部署，而對于400G產(chǎn)品，北美云計算廠商大多數(shù)處于產(chǎn)品驗證階段，僅谷歌有小規(guī)模部署。隨著IDC建設(shè)和升級進(jìn)程不斷推進(jìn)，對高速光模塊迭代和放量具有幫助作用。

數(shù)通光模塊銷售預(yù)測

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    三、行業(yè)變革：并購頻發(fā)與硅光技術(shù)應(yīng)用

    1、并購頻發(fā)，產(chǎn)業(yè)集中度提升

    光器件市場并購頻發(fā)，資源整合是主要訴求。一直以來光器件行業(yè)的供應(yīng)商數(shù)量呈現(xiàn)過剩狀態(tài)，光器件企業(yè)并購將對光器件市場帶來光明的前景。資源整合是公司并購重組的主要原因之一。其中，橫向整合是通過合并無源器件和有源器件，在不同產(chǎn)品線之間的補(bǔ)充協(xié)同，形成更全的產(chǎn)品線；縱向整合則是通過上下游收購，形成完整解決方案；技術(shù)整合，硅光子等代表未來的先進(jìn)技術(shù)整合，形成更強(qiáng)的競爭力。無論是何種類型整合，并購都增強(qiáng)公司競爭能力，將有利于公司鞏固市場份額。

光器件行業(yè)重要并購（2012-2019）

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    并購將加劇市場競爭格局。在并購案中II-VI收購Finisar是業(yè)界焦點之一。Finisar在光器件市場中份額為世界第一，占據(jù)著14%的市場份額，而II-VI也是出貨量較多的龍頭企業(yè)之一，占據(jù)著6%的市場份額。從市場份額來看，兩家企業(yè)合并后將占據(jù)著約20%的市場份額，聯(lián)合體將占據(jù)世界第一的位置。從產(chǎn)品線上看，由于兩家公司在不同領(lǐng)域具有競爭力，合并后將能互為補(bǔ)充，在保持領(lǐng)先的同時能更好的鞏固和開拓市場。II-VI收購Finisar只是眾多并購案中的一例，光器件廠商通過并購不斷補(bǔ)強(qiáng)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。在這種發(fā)展格局下，預(yù)計龍頭企業(yè)將會通過補(bǔ)強(qiáng)的方式來取得更多市場份額。此外，并購對于技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化將具有促進(jìn)作用。所以，光器件市場競爭將會加劇。

2017Q2-2018Q1光器件市場份額

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    總結(jié)：并購已成為光器件行業(yè)發(fā)展趨勢之一。公司在并購中實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)補(bǔ)強(qiáng)從而對現(xiàn)有市場進(jìn)行鞏固和競爭力的提升。所以在此趨勢下，行業(yè)競爭格局將會有所改變，特別是在龍頭之間的并購將會使得競爭加劇。

    2、硅光模塊成為技術(shù)發(fā)展趨勢之一

    傳統(tǒng)光模塊與硅光模塊在工藝上有所差異。光模塊是實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的裝置，在功能上其需要對光信號進(jìn)行調(diào)制和接收。所以光模塊構(gòu)架主要由光源、調(diào)制器、探測器等幾部分組成。傳統(tǒng)光模塊在制造上需要經(jīng)過封裝電芯片、光芯片、透鏡、對準(zhǔn)組件、光纖端面等器件，最終實現(xiàn)將調(diào)制器、接收器以及無源光學(xué)器件等高度集成。各器件通過封裝技術(shù)進(jìn)行集成。對于硅光模塊而言，基于CMOS制造工藝進(jìn)行設(shè)計制備是其最大特點。通過利用硅晶圓技術(shù)，在硅基底上利用蝕刻工藝加上外延生長等加工工藝制備調(diào)制器、接收器等關(guān)鍵器件，實現(xiàn)調(diào)制器、接收器以及無源光學(xué)器件高度集成。

傳統(tǒng)光模塊與硅光光模塊

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    硅光模塊具有獨特優(yōu)勢。傳統(tǒng)光模塊是基于集成電路技術(shù)進(jìn)行制造，其發(fā)展路徑遵循摩爾定律。目前，業(yè)界對于光模塊需求向小型化和高性能發(fā)展，但隨著晶體管尺寸不斷變小，電互連面臨諸多局限，傳統(tǒng)光模塊生產(chǎn)制造面臨著摩爾定律失效的局面。在小型化的背景下，在傳統(tǒng)方案中若提高器件傳輸速率，將面臨耗電量增加且在性能上損耗將增大。硅光集成方案通過將光學(xué)器件與電子元件進(jìn)行整合，實現(xiàn)光信號處理和電信號處理的深度融合，是一種芯片層面和封裝層面的雙重創(chuàng)新技術(shù)。硅光集成技術(shù)將遵循光子集成到光電集成的發(fā)展路線，并最終實現(xiàn)芯片內(nèi)部的光互聯(lián)。此外，由于采用蝕刻工藝進(jìn)行制造，在體積有所減小情況下還能實現(xiàn)快速生產(chǎn)。且在設(shè)計生產(chǎn)過程中能優(yōu)化相關(guān)資源配置，在具備規(guī)模生產(chǎn)能力后將能大幅減少制造成本。

    硅光模塊增長迅速，市場份額集中于頭部廠商。硅光模塊市場將從2018年的4.55億美元，增長到2024年的40億美元，年復(fù)合增長率為44%。目前數(shù)據(jù)中心光模塊和中長距離相干光模塊是硅光模塊出貨中最主要的兩種類型，主要用于IDC以及電信城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)遠(yuǎn)距離通信。從2016至2018年硅光模塊市場份額的情況來看，Intel和Luxtera占據(jù)主要市場，且Intel市場份額在不斷擴(kuò)大。在2018年ECOC上，Intel宣布其最新的100G硅光收發(fā)器為滿足下一代通信基礎(chǔ)設(shè)施的帶寬要求而優(yōu)化，同時可承受惡劣的環(huán)境條件。此外，Intel預(yù)計400G硅光模塊于2019年下半年出貨。雖然國內(nèi)硅光模塊廠商尚未具備挑戰(zhàn)龍頭的能力，但相關(guān)技術(shù)研發(fā)已有一定進(jìn)展。其中，阿里云宣布推出基于硅光技術(shù)的400GDR4光模塊，以支持其下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，新模塊將從2020年開始在阿里云的全球數(shù)據(jù)中心中部署。

硅光模塊銷售預(yù)測

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硅光模塊市場市場份額

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    硅光模塊市場爆發(fā)仍需時間。雖然硅光器件在制造工藝和性能上較傳統(tǒng)器件有優(yōu)勢，但其出貨量在光器件市場中尚未完全放量。硅光模塊面臨的最大競爭依然來自于傳統(tǒng)的InP和GaAs分立和集成器件/模塊。由于傳統(tǒng)光模塊技術(shù)較為成熟，且對部署環(huán)境要求較低，所以短期內(nèi)硅光模塊難以放量。此外，由于硅光器件生產(chǎn)前期投入較大，在未達(dá)到規(guī)模效應(yīng)前，相關(guān)廠商對硅光模塊投入有限，也進(jìn)一步限制出貨量。目前，傳統(tǒng)光模塊依然是主流選擇，硅光模塊放量仍需時間。

傳統(tǒng)光模塊與硅光模塊銷售預(yù)測

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    硅光模塊和傳統(tǒng)光模塊均具有各自優(yōu)勢。隨著對光模塊的性能要求日漸提升，硅光技術(shù)將成為打破傳統(tǒng)光模塊發(fā)展瓶頸的方法之一。但由于相關(guān)產(chǎn)品具有一定局限性，短期內(nèi)市場仍以傳統(tǒng)產(chǎn)品為主，硅光模塊市場爆發(fā)仍需要時間。